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压力传感器袜子的制作

454398 来源:wv 2019-09-04 10:52 次阅读

第1步:收集材料和工具

创建压力传感袜附件,如果你想让它工作,你需要做一些事情。下面列表中的一些内容是必需的,其中一些是为了方便。

A Flora

蓝牙模块。我们使用了Arduino(HC06 BT),但您也可以使用Flora BLE可穿戴模块。

压敏导电材料,如Velostat(可从Adafruit获得)

Flora RGB NeoPixels,至少三种。

导电线

跳线(看起来像这样至少有一个母侧)。你将需要4个。

连接电线的鳄鱼夹(可选,但非常有用)

缝纫针

一个3.7V的小电池就足够了。确保电池有适合Flora的连接器

魔术贴垫,至少2“x 4”,加上魔术贴点。

小号(5毫米)缝制紧固件。您将需要至少18个。

焊料和烙铁

旧T恤

易熔接口面料,可从大多数工艺品购买或缝纫店。在这里阅读一些提示和技巧。

旧T恤

剪刀,胶带和耐心。

第2步:创建压力传感器

从导电织物上切下3块。一个应该足够小,以适应普通人的脚跟,而另外两个应该是大约1英寸x 1英寸的正方形(但形状实际上并不重要)。

切割六根18英寸的导电线。

将一条线带到所有三个预切织物片的每一侧。如图所示,线应以“J”形状粘贴,并且应如图所示在相对的两侧留下织物(在线的尾部之间保持大约半英寸的空间)。

步骤3:将压力传感器连接到Flora

使用鳄鱼夹,对于每个压力传感器,将一根导电线尾连接到Flora上的接地引脚,另一根连接到引脚6,9或10之一(左上图中显示的连接)。您将使用的代码将引脚9上的传感器指定为位于脚跟上的传感器,将引脚6上的传感器指定为位于脚球上的传感器,将引脚10上的传感器指定为位于脚的外侧部分下方(在您最小的脚趾的关节所在的位置下方)。如果您已将传感器专门设计为在其中一个位置使用,请确保将其连接到正确的引脚。

调整传感器,使其平放在桌面上,没有任何线交叉或接触。

(注意:如果需要安装多个鳄鱼夹在Flora的一个针脚上,将一根细线的末端粘在现有连接之间,然后将夹子连接到突出端,如上图右侧的图像所示。)

步骤4:将NeoPixels连接到Flora

将每个NeoPixel连接到GND。它们都可以连接到同一个地面。

将NeoPixels串联连接,第一个连接到Flora上的引脚12。

注意箭头指向的方向。指向中心的箭头是输入信号,指向远离中心的箭头是输出信号。

将每个NeoPixel连接到VBATT。

接线图如上图所示作为参考。

步骤5 :将蓝牙连接到Flora

将蓝牙模块上的GND引脚连接到Flora上的GND引脚。

将蓝牙模块上的VCC引脚连接到Flora上的3.3V引脚。

将蓝牙模块上的TXD连接到Flora上的RX#0。

将蓝牙模块上的RXD连接到Flora上的TX#1。

如果蓝牙模块接线错误,可能导致电路油炸或电路之间的沟通错误。模块和计算机。

步骤6:构造电路

使用上面的电路图,组装所有组件(不要尝试使用导电现在,只需使用鳄鱼夹和绝缘电线或您选择的其他临时电线。)

步骤7:下载代码并将Flora连接到您的计算机

使用以下链接下载代码并在Arduino IDE中打开它。

如果您没有安装Adafruit NeoPixel Library,请从GitHub下载。安装此库并确保将其包含在Arduino Libraries文件夹中。

如果您没有安装Arduino Filters Library,请从GitHub下载。安装它并确保将其包含在Arduino Libraries文件夹中。

使用micro USB转USB电缆将Flora连接到计算机(如上图所示)。

点击“工具”》“Board”》“Adafruit Playground”告诉软件您正在使用哪种硬件

单击“工具”》“端口”,然后在下拉菜单中选择您的Flora连接到计算机上的COM端口。

这是您需要的代码!

注意:您可能需要调整代码中的阈值以确定何时打开/关闭NeoPixel。为每个传感器调整每个传感器。

步骤8:将代码上传到Flora

点击“上传IDE左上角的“箭头”(在上图中圈出)。

由于代码已上传,您现在可以断开Flora与计算机的连接。 Flora和您的计算机之间的通信将从此处开始通过蓝牙连接完成。

步骤9:将蓝牙模块连接到计算机

此时蓝牙模块上的指示灯应闪烁。

在计算机上打开蓝牙首选项。

单击“HC-06”选项连接到模块。

连接后,HC-06上的灯应停止闪烁并保持不变,如上图所示。

步骤10:测试功能

此时,蓝牙模块应将您创建的压力传感器的数据传输到计算机。

下载的代码获取此数据并将其绘制为三条独立的行(每个传感器一行)。

在IDE中,单击“工具”》“串行绘图仪”。

你应该看到提到的三行,都可能出现在不同的起始值。

每次按下一个压力传感器,确保在相应的绘制线上看到响应(压力应导致曲线下降)。

如果您没有看到任何数据被绘制,请检查以确保绘图上的波特率设置为9600.

不要继续前进到下一步确保收集数据并且图表对压力传感器的压力做出响应

步骤11:盖住传感器

切出薄薄的非导电织物(我们使用旧的T恤),其形状与压力传感器相同(略大)。为每个传感器切出2块布料。

将每个传感器夹在其指定的2块织物之间,然后在每个传感器周围缝制(确保不刺穿它)。

缝制完成后,切下3块与传感器形状和尺寸相同的魔术贴(粗糙面)。

将魔术贴粘贴到相应的新覆盖的传感器上(仅在每个传感器的一侧)。

如果魔术贴不能很好地粘在你的面料上,你也可以缝上它。但是,请注意不要刺穿传感器。魔术贴将作为将传感器连接到袜子的方法。

步骤12:计划线程

现在您已经组装了原型的草稿,并确认它确实有效,您可以尝试将它们缝合在一起作为最终产品。请记住,在缝制之前,请勿穿过导电线并计划缝合。 Flora,蓝牙和NeoPixels的放置位置无穷无尽。上面的图像是我们发现工作的一种可能性。三个NeoPixel串联连接,每个都连接到电源和地。另外,没有电线交叉!使这个布局很好。

步骤13:组装原型:缝制第1部分

传感器被覆盖,代码有效,您已经计划好了你的线程。现在是时候组装最终产品了。我们将所有东西都缝在一个可以缠绕并用魔术贴固定的踝带(由旧T恤制成)上。您可以尝试相同的想法,但我们鼓励玩它并找到适合您的设置!请按照以下步骤操作,确保观察您的连接!

接口熨平到T恤的条带上,注意哪一面朝下。条带应足够长以包裹脚踝并且足够宽以缝合Flora,蓝牙和NeoPixels。

决定放置Flora,蓝牙模块和NeoPixels的位置。

将按扣的女性侧面缝到要放置Flora的T恤上。没有任何按扣应该互相接触。

确保在缝制时检查每个按扣的位置,以确保它们与Flora上的正确针对齐。 (见上图。)

请记住在这些阶段继续参考您的穿线计划,这样您就不会穿过电线或忘记连接某些东西。

步骤14:组装原型:缝制第2部分

现在您已经将框架缩小了,让我们转到缝纫组件:

将NeoPixels粘贴到您想要的位置。这不是绝对必要的,但在缝制它们时将它们固定到位是有帮助的。

将NeoPixels缝到T恤上。

将蓝牙缝在T恤上。我们做了一个小口袋,如上图所示,但是锻炼你的创造性思维来决定最好的方法来阻止它。

使用导电线,缝合Flora的按扣之间的连接,蓝牙和NeoPixels。

不要越过线程!如果穿过线是不可避免的,可以在线之间加一些绝缘层,比如T恤的一部分。

步骤15:组装原型:缝制第3部分

一旦NeoPixels被缝合下来,请将压力传感器连接到电路上:

缝制一条六条扣线在NeoPixels下方一英寸处。

在Flora和新系列按扣之间穿过导线。这些将作为压力传感器的连接点。 (应该有三个连接到GND,三个连接到模拟信号引脚6,9和10.)

我们将来自每个压力传感器的电线从脚踝后部引出并穿过部分

将六个按扣的公边固定在压力传感器的导电线末端上。

这些按扣应该按下在您刚刚缝制的线上。

在这些步骤中请参阅您的穿线计划,以确保您不会穿过电线并连接正确的按扣。

步骤16:组装原型:焊接

现在我们进入焊接。请记住检查您的安全性,因为如果触摸烙铁可能会非常疼痛。

将按扣的公侧焊接到Flora上。 (见左上方图片。)

每次拍摄后都要焊接,请用缝制的按扣仔细检查它的位置。使用焊料调整一个按扣比重新缝制所有按扣更快,因为它们没有正确排列。

一旦将按扣焊接到Flora上,您就可以将其粘贴到粗糙处组装部件以查看它是如何适合的,如右图所示。

步骤17:组装原型:完成

我们用另一部分T恤覆盖了条带的背面(所有穿线和结都露出来)。如果一根电线被钩住并撕开,那将是一种耻辱!

如果需要,为电池创建一个小口袋。

我们创建了一个覆盖所有组件的翻盖,但这完全取决于您!

将魔术贴点添加到T恤条上。这将用作可调节尺寸的固定装置,以将带固定在脚踝周围。

一个你已经完成,试试它的大小,看它是否有效!

第18步:进一步的想法

在不久的将来,我们希望增加进一步处理以获得更清晰的信号,并通过反馈告知用户压力传感器读数之间的不平衡。这些不平衡有望用于为用户提供鞋垫的建议(同样,更精确和完整的传感器网格将使这更容易)。

在未来,这个项目可以扩展包括更精确的压力传感器阵列。例如,如果使用某种压力传感网格,它可以创建更详细的数据集合。然后可以使用该数据来创建脚的实时渲染图像,其具有由一系列颜色指定的更高和更低压力的区域。这将使传感器附件在临床环境中更加有用,因为医生可以在视觉上识别他们行走时穿过某人脚部的力分布异常。然后,他或她可以查看数字数据,并根据调查结果推荐治疗条件(即,购买什么类型的鞋垫以提高舒适度)。对于这个项目来说,这样的功能还有很长的路要走,但我们相信这个Instructable肯定有很大的潜力!

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